Napęd hydrauliczny

Napęd hydrauliczny - urządzenie służące do przekazywania energii mechanicznej z miejsca jej wytworzenia do miejsca napędzanego za pomocą cieczy. Zasada działania napędów hydraulicznych oparta jest na Prawie Pascala ,które mówi , jeżeli na płyn (ciecz lub gaz) w zbiorniku zamkniętym wywierane jest ciśnienie zewnętrzne, to ciśnienie wewnątrz zbiornika jest wszędzie jednakowe i równe ciśnieniu zewnętrznemu

Ze względu na sposób przekazywania energii rozróżniamy dwie grupy napędów hydraulicznych:
- napędy hydrokinetyczne- wykorzystujące energię kinetyczną cieczy roboczej,
- napędy hydrostatyczne- wykorzystujące głównie energię ciśnienia cieczy roboczej.

Źródłami energii w układach hydraulicznych są zwykle różnego rodzaju pompy.Zadanie takiej pompy polega na zasilaniu układu hydraulicznego dostatecznie dużymi ilościami cieczy roboczej pod odpowiednim ciśnieniem. Podstawowe parametry charakterystyczne pomp to wydajność i ciśnienie przy ustalonej prędkości obrotowej elementu pędnego.
Pompa pracując wytwarza ciśnienie p panujące w przestrzeni, do której tłoczy ciecz. Moc oddawana przez pompę jest równa iloczynowi jej wydajności i ciśnienia tłoczenia. Natomiast moc pobierana przez pompę z zewnątrz jest większa niż moc oddawana, ze względu na nieuniknione straty mocy w pracującej pompie. Stosunek mocy oddawanej do mocy pobieranej jest określany jako współczynnik sprawności mechanicznej.
Ogólna sprawność pompy n jest równa iloczynowi sprawności objętościowej i mechanicznej.

Nominalne zapotrzebowanie mocy
Zapotrzebowaniem mocy nazywamy moc, jaką należy dostarczyć do pompy w celu wytworzenia wydajności Q przy obciążeniu p i można obliczyć ze wzoru:

gdzie:

N- zapotrzebowanie mocy, podstawową jednostką miary w układzie SI jest [W], ale zwykle stosuje się większą jednostkę [kW].
p- obciążenie pompy (ciśnienie pracy), podstawową jednostką miary w układzie SI jest [Pa], ale zwykle stosuje się większą jednostkę [MPa],
n- sprawność ogólna (całkowita) pompy.


Sterowanie hydrauliczne jest kierowaniem pracą maszyny lub urządzenia za pomocą cieczy pod ciśnieniem.

Hydrauliczne urządzenia robocze:

- SIŁOWNIKI HYDRAULICZNE

Siłownik hydrauliczny służy do przemieszczania lub utrzymywania jakiegoś elementu np. urządzenia przemysłowego.
Działanie siłownika polega na wykorzystywaniu naporu cieczy roboczej, dostarczonej pod odpowiednim ciśnieniem przez źródło energii i odpowiednio skierowanej przez urządzenie rozdzielcze.
Ogólnie wśród siłowników stosowanych w hydraulicznych układach rozróżnia się siłowniki jednostronnego oraz siłowniki dwustronnego działania.

W siłowniku jednostronnego działania wymuszony ruch tłoczyska jest następstwem oddziaływania różnicy ciśnień wywołanej stosownym doprowadzeniem cieczy roboczej pod odpowiednim ciśnieniem. Ruch powrotny tłoczysko wykonuje dzięki naciskowi zewnętrznemu - np. odpowiednio napiętej sprężyny (z jednoczesnym umożliwieniem odpływania uprzednio doprowadzonej cieczy.

W siłowniku dwustronnego działania ruch tłoczyska w obu kierunkach są wymuszane dzięki wytwarzaniu odpowiednich różnic ciśnienia, a więc wyłącznie przez stosowne doprowadzenie do siłownika cieczy roboczej pod ciśnieniem, przy czym możliwe jest jednocześnie swobodne odpływanie cieczy znajdującej się po przeciwnej stronie tłoka .

PODNOŚNIKI HYDRAULICZNE
Podnośniki hydrauliczne są niezbędnym wyposażeniem wszystkim warsztatów i serwisów samochodowych. Istnieje wiele rodzajów podnośników hydraulicznych, których udźwig zaczyna się od 500 kg, a kończy na 100 tonach. Dużą popularnością ne, które mogą być zasilane z kompresora samochodu ciężarowego.
Podnośniki łańcuchowe zostały specjalnie skonstruowane do pomocy przy wymianie silnika, skrzyni biegów czy przekładni różnicowej. Mają udźwig do 1 tony i max wysokość 730 mm.
Podnośniki platformowe okazują się niezastąpione przy wszelkich pracach naprawczych wymagających przewożenia dużych i ciężkich zespołów. Dzięki systemowi L.C.S możemy automatycznie kontrolować ruch platformy. Nie można zapomnieć o żurawiach do silnika i podnośnikach do kół. Żuraw zaopatrzony jest w długie ramię, ułatwiające dostęp do silnika pompa hydrauliczna pomaga w dokładnym ustawieniu wysokości ramienia.

CYLINDRY HYDRAULICZNE

Cylindry hydrauliczne są dostępne w ponad 100 różnych odmianach. Niezależnie od rodzaju zastosowania przemysłowego czy warsztatowego wykorzystywane są do: podnoszenia, rozpierania, ciągnięcia, wyginania, mocowania, ustalania itp. W zależności od udźwigu, rozmiarów, wielkości skoku czy rodzaju dostępne są cylindry jedno- lub dwustronnego działania.


POMPY HYDRAULICZNE
Pompy hydrauliczne to lekkie pompy ręczne i pompy stalowe a także takie z napędem elektrycznym. Szereg modeli o różnych wydajnościach, pojemnościach i mocach. Konstrukcje modułowe. Praca w systemie ciągłym

ŚCIĄGACZE HYDRAULICZNE
Zwiększają wydajność pracy, skracają czas remontów oraz poprawiają bezpieczeństwo pracy Ściągacze hydrauliczne wyposażone są w standardowe siłowniki typu RC. Dostępne są w wersji 2 lub 3 ramiennej jako ściągacz zewnętrzny lub wewnętrzny.

PRASY HYDRAULICZNE
Oferowane prasy hydrauliczne mogą być napędzane pompami ręcznymi, elektrycznymi lub pneumatycznymi. Z powodzeniem współpracują z cylindrami jedno i dwustronnego działania. Okazują się niezastąpione do ściskania, prostowania, gięcia, wciskania, wykrawania itp. Siły nacisku możliwe do osiągnięcia zawierają się w wartościach od 10 do 200 ton.
Prasy mają możliwość ustawienia w dowolnym położeniu dzięki czemu są uniwersalnymi narzędziami o szerokim zastosowaniu. Służą do przytrzymywania ciężkich elementów, tłoczenia, zaciskania, przebijania, itp. Prasy mogą być używane do montażu dużych zespołów, jak np. wciskanie na wał łożyska, koła zębatego lub tulei.

ZALETY NAPĘDÓW I STEROWAŃ HYDRAULICZNYCH :

- możliwość uzyskania bardzo dużych sił ( nieosiągalnych przy innych rodzajach napędu) w sposób prosty, przy małych wymiarach urządzeń,
- spokojny i płynny ruch, wolny od drgań i wstrząsów,
- możliwość uzyskania bezstopniowej zmiany prędkości ruchu - przez nastawienie ręczne lub samoczynne, przy czym może ono odbywać się w czasie pracy urządzenia, bez konieczności jego zatrzymywania
- łatwość i prostota zabezpieczenia układu napędowego przed przeciążeniem, co poprawia warunki bezpieczeństwa pracy i zmniejsza awaryjność urządzenia,
- zmniejszenie sił bezwładności przy ruchach postępowo-zwrotnych,
- możliwość użycia małych sił do sterowania nawet ciężkich maszyn,
- łatwość obsługi urządzeń sterowniczych z dowolnego stanowiska
- możliwość zdalnego sterowania,
- możność wprowadzenia daleko posuniętej mechanizacji i automatyzacji ruchów,
- samoczynne smarowanie wewnętrznych części ruchowych w olejowych napędach i sterowaniach hydraulicznych
- długotrwałość pracy elementów napędów i sterowań hydraulicznych oraz łatwość ich wymiany
- możliwość łatwej, prędkiej oraz taniej budowy napędów i sterowań hydraulicznych ze znormalizowanych elementów lub zespołów
- ekonomiczna eksploatacja indywidualnych napędów hydraulicznych ze względu na każdorazowe dostosowywania się wielkości ciśnienia roboczego cieczy do chwilowo zachodzących wielkości oporów ruchu

WADY NAPĘDÓW I STEROWAŃ HYDRAULICZNYCH :

- trudność uszczelniania elementów ruchowych, jak również uzyskania ich dużej żywotności, czynnik ten odgrywa coraz mniejsza rolę, ze względu na szybko rozwijająca się technikę uszczelniania, która prowadzi nie tylko do zmniejszenia strat ale także do podwyższania żywotności uszczelnień
- straty cieczy na nieszczelności - coraz rzadsze, ponieważ do wykonania elementów hydrauliki stosuje się najczęściej materiały walcowane, ciągnione i kute
- niebezpieczeństwo dostawania się powietrza do obiegu, co wywołuje ruchy drgające i niespokojna pracę, szumy i niszczenie korodujące wewnętrznych części omywanych przepływającą cieczą z rozpuszczonym w niej powietrzem. Obecnie stosuje się we wszelkich elementach hydraulicznych oraz przewodach zawory odpowietrzające do okresowego systematycznego odpowietrzania układu hydraulicznego
- konieczność bardzo dokładnego wykonania części urządzeń zasilających, sterujących i regulujących
- trudność uzyskania powolnych ruchów urządzeń hydraulicznych
- konieczność dokonywania zabiegów konserwacyjnych i remontowych przez wysoko kwalifikowaną obsługę

ZASTOSOWANIE:

W ogólnym bilansie zalety napędów i sterowań hydraulicznych znacznie przewyższają ich wady, dlatego coraz częściej znajdują one zastosowanie w przemyśle. W chwili obecnej nie ma takiego rodzaju przemysłu, czy też dziedziny gospodarki narodowej, gdzie nie byłyby stosowane napędy i sterowania hydrauliczne. Są one stosowane w budowie maszyn technologii mechanicznych, lotnictwie, okrętownictwie, motoryzacji, kolejnictwie, maszynach budowlanych i drogowych, hutnictwie, górnictwie, wiertnictwie, rolnictwie, łączności, gospodarce komunalnej, budownictwie lądowym i wodnym, sprzęcie uzbrojenia, pojazdach i rakietach kosmicznych.

Praca w załączniku !!! (ze zdjęciami)